火电厂化学水处理系统的节能减排措施研究

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年第34期   作者:钱梦帆
[导读] 当前电力行业伴随着国家经济水平的提升也在飞速发展,许多机组也在向更大容量、更高参数的方向发展,而火电厂中的化学水处理系统作为火电厂中发电至关重要环节,其是否良好运行对火电厂机组的运行质量有着很大影响
        钱梦帆
        上海电力建设启动调整试验所有限公司  上海市 200031
        摘要:当前电力行业伴随着国家经济水平的提升也在飞速发展,许多机组也在向更大容量、更高参数的方向发展,而火电厂中的化学水处理系统作为火电厂中发电至关重要环节,其是否良好运行对火电厂机组的运行质量有着很大影响,基于此,本文从以下几个方面对火电厂中化学水处理系统关于节能减排的优化措施进行探讨
关键词:火电厂;化学水处理系统;节能减排

        对火电厂的化学水处理系统进行改进优化的方向目前有三个:第一:绿色环保,绿色环保的改进优化方向是对国家政策的响应,当前国家大力提倡绿色高效的生产模式,即使火电厂中水处理系统的发展也应向绿色环保方面进行,应能够合理的处理污水,并做到有效的高利用,处理后的废水进行原厂回收,最终实现全厂废水零排放。第二:多元化,节能减排的方法应当是多种途径的,而不是仅仅采用一种手段或是说仅仅更新传统方法,废水处理与环保节能减排息息相关,近年来不少电厂在废水处理上进行着技术革新和设计完善。第三:集中处理,水处理系统的节能减排的另一种方向就是进行集中化处理,在水处理系统运行的过程中,将废水集中进行统一处理,从而实现节能减排的目标。

1、火电厂化学水处理技术对火电厂的影响
在火电机组正常的运行中,系统中如进入不达标的水,随着时间累积,将会对各种加热器、省煤器、水冷壁、过热器、再热器及相关的汽水管道等一系列金属制管道产生严重的腐蚀,同时,水中的部分物质会在设备受热表面缓慢产生大量的垢物,这些垢具有极强的吸附性,短时间内很难清理干净。由于垢物长时间吸附在设备表面,会使设备的热效率变差,能源消耗会大幅度增加,不论是设备腐蚀还是结垢,都会导致设备的使用年限被缩短,严重的还会引发设备管道的破裂等情况,将给电厂带来严重的经济损失和安全问题。因此,应该对锅炉的补给水水质严格把关,对机组的汽水品质进行严格监督,并定期的组织进行热力设备内部情况检查,并根据实际情况进行定期化学清洗,对设备进行有效的维护与监管。

2、火电厂化学水处理系统节能减排优化措施
        2.1对水处理系统设备精简、设计优化。电厂水处理系统包含多个系统如原水预处理、锅炉补给水处理、凝结水处理、汽水取样分析、废水处理等,在这些系统中,许多设备的功能重复、性能相同,从而导致在车间中存在设备重复建设,没有合理规划利用的问题[2]。这种现象如凝结水精处理的冲洗水泵和再生水泵,两者泵的参数相同,且可以相互替代,这种重复建设的情况,不仅是对空间资源的浪费,还加大了能源的损耗。另外,在调试过程中发现部分电厂精处理再生系统设置位置偏僻,距离汽机房内精处理装置较远,这就导致系统内树脂管道至其中一台机组设置过长,在运行中会较容易出现树脂堵塞的现象以及树脂输送较慢不完全的可能,且出现同一设备在分别在两台机组运行时参数不一致的情况,常常需要人为干涉调整。精处理再生公用系统应合理地设置在两台机组之间,以确保再生系统稳定运行,这样也减少了因不合理设计导致的资源浪费、设备运行的能源浪费。想要进行水处理系统优化,首先就要在设备、设计进行革新,在满足系统正常运行的前提下,尽可能的进行精简、优化,从而达到节能的目的。
2.2对水处理设备技术优化。对水处理系统的优化并不仅仅依靠设备的精简,更是依靠设备的性能与技术的优化,从根本上对水处理系统进行节能的优化。

当前,在调试的机组中,电厂化学水处理技术仍然采用的是利用多介质过滤器进行过滤,将源水通过多介质过滤器来实现降低来水浊度的目的,并有效提高后续的水质,但是受困于技术的发展,采用粒状滤料作为过滤器滤料的方式,对原水的处理程度并不能完全满足要求,其水质、截污能力、工作效率都相对较差。也有部分电厂针对这个问题,选用了纤维材料作为滤芯的过滤器,纤维材料相对于传统的粒状材料不仅尺寸小、材料柔软,更是在吸附、截污、水流调节功能上更有优势,并具有粒状材料不具备的功能如提升出水水质,大幅减少用水量等功能。除过滤器设备的更新之外,水泵的更新也是很有必要的,在当前火电厂化学水处理系统中有一部分的水泵存在设计与实际应用情况不符的问题,设计出力在实际的使用中根本达不到,这个问题主要出现在热网补给水泵和除盐水泵中,设计出力过多体现到实际情况中就是水泵的出力设计依据是火电厂高负荷的发电需求量,但是一般运行情况下,电厂无需高负荷的发电,这就导致水泵达不到设计出力,从而出现能源浪费的问题,因此,需对水泵的设计出力方面进行优化,能够适应高负荷发电的前提下尽量减少能源损耗,提高工作效率。
        2.3对水资源的复用进行优化。当前,火电厂的化学水处理系统中,对水资源的循环利用并不到位,当然,在近些年的调试工作中,也发现不少电厂正积极响应国家节能减排号召,力求实现全厂废水零排放的目标。新建机组从设计开始格外重视废水处理进行统筹规划,而已投产运行的不少机组也进行着水资源复用的整改工作,其优化主要可分为两种,一种是废水系统设计上的优化和整改,如废水的回用,锅炉补给水系统离子交换器树脂再生产生的酸、碱废液,应送至中和水池进行经中和处理后,可直接回收至脱硫系统中或排放至全厂工业废水系统中,而被集中排放的工业废水经工业废水处理系统处理后的清水则回用至机组的脱硫系统作工艺用水或者至煤场作喷洒用。另一种是废水处理技术上的优化,锅炉补给水系统中反渗透产生的浓水相较于其进水,仅仅含盐量相对偏高,其他水质指标并没有超出,需要对其进行循环使用以减少水的消耗及废水的排放,将浓水进行统一回收,增设浓水处理装置,如电解装置,浓水经电解处理,产生的废气经风机排放,产生的废水回收至原水预处理系统,产水则回收至反渗透系统进口,这样既有效利用了浓水,也达到了浓水零排放的要求。有新建电厂水处理水源含盐量较高,因此针对其反渗透的浓水部分独立设置了浓缩、蒸发系统,由于其二级反渗透浓水因含盐量颇高,可将浓水再进行加药沉淀过滤,从而降低水中硬度,进行软化处理,再将浓水中的含盐量高的部分进行浓缩、蒸发,产生的淡水进行回收利用,回至锅炉补给水系统前,依此往复循环,浓水中的含盐量最高的部分最终被进行蒸发处理,以此来达到废水零排放的目的。  
2.4在化学废水处理调试的过程中,发现不少电厂废水系统实际运行效果并不理想,存在药品使用过量及设备能耗浪费的问题。针对这一问题,电厂应注重废水水质监督,重视废水资源循环再利用,对相关技术人员进行专业培训并建立完善的管理体系,对废水处理系统进行积极改造,以促进火电厂废水处理系统的稳定运行。

3、结束语
        环境污染与资源浪费问题需要得到有效的解决与处理,而在火电厂化学水处理系统中更是如此,明确优化方向,使得化学处理系统向绿色环保、多元化、集中化方向优化,并能够做到对设计、设备、技术、水资源循环利用等部分全方面多角度的优化,在圆满完成发电目标的基础之上,进一步实现电厂化学水处理系统节能减排的目标,为国家的环境问题与资源问题献出力量。

参考文献:
[1]杨漫兮,王启栋,韩征飞.浅析火电厂化学水处理系统节能降耗优化措施[J].能源与环境,2017(03)
[2]安增琴.浅谈火电厂化学水处理系统的节能降耗优化措施[J].中国石油和化工标准与质量,2018(06)
[3]孙亚勤,丁聪.浅谈水处理对工业锅炉节能的影响和相关措施[J].化学工程与装备,2017(11)
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